Bài 29: OXI – OZON (2 tiết) I. Mục tiêu bài học
1.1 Nêu được:
- Vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng, tính chất vật lí của oxi; PP điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.
- Ozon là dạng thù hình của oxi, điều kiện tạo thành ozon, ozon trong tự nhiên và ứng dụng của ozon; ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.
1.2 Giải thích được oxi và ozon đều có tính oxi hóa rất mạnh (oxi hóa được
hầu hết kim loại, phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ), ứng dụng của oxi.
2. Kĩ năng
- Dự đoán được tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hóa học của oxi,
ozon.
- Quan sát được thí nghiệm, hình ảnh, … rút ra được nhận xét về tính chất, điều
chế.
- Viết được phương trình hóa học minh họa tính chất và điều chế. - Vận dụng tính được % thể tích khí oxi và ozon trong hỗn hợp.
3. Thái độ
- Lòng yêu thích say mê môn hóa học, say sưa tìm hiểu các kiến thức khoa học. - Rèn luyện cho HS thái độ nghiêm túc, hợp tác, tư duy sáng tạo, tìm tòi và hăng say trong học tập.
- Có ý thức bảo vệ môi trường, tham gia trồng và bảo vệ cây xanh, HS thấy
được ứng dụng, vai trò to lớn của hóa học trong đời sống.
4. Định hướng phát triển NL: Thông qua tổ chức dạy học theo mô hình 5E phát triển cho HS NL TTKP để đạt được các mục tiêu của bài học. Ngoài ra còn phát triển cho HS NL hợp tác; NL thực nghiệm.
II. Phương pháp dạy học
PP dạy học 5E kết hợp với PP đàm thoại nêu vấn đề, PP dạy học trực quan và dạy học hợp tác theo nhóm.
III. Chuẩn bị của GV và HS
1. GV chuẩn bị: Thiết kế kế hoạch bài học theo mô hình 5E; Dụng cụ: ống
nghiệm, kẹp gỗ, giá thí nghiệm, đèn cồn; Hóa chất: bình chứa sẵn khí oxi, cacbon, ancol etylic, muôi sắt, diêm, nước cất.
2. HS chuẩn bị: SGK, máy tính bỏ túi, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa
học, xem bài trước ở nhà và hoàn thành nhiệm vụ phiếu học tập số 1 (ở nhà) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Từ các nguồn thông tin trong SGK, thông tin trên mạng internet hãy trả lời các câu hỏi sau:
1. Oxi, ozon có những tính chất vật lí nào (màu sắc, mùi vị, nặng hay nhẹ hơn không khí…). Tính chất nào của ozon khác với oxi?
2. Oxi và ozon là 2 dạng thù hình của nhau. Nêu tính chất giống và khác nhau của 2 dạng thù hình này?
3. Liên kết trong phân tử oxi (ở điều kiện bình thường) thuộc loại liên kết gì? Viết CTCT của phân tử oxi?
4. Dựa vào cấu hình electron của oxi, từ đó dự đoán được tính chất hoá học của oxi. So sánh tính chất hoá học oxi với ozon?
IV. Hoạt động dạy học
1. Ổn định lớp 2. Tổ chức các hoạt động dạy học Các biểu hiện của NLTTKP Hoạt động của GV và HS
Hoạt động 1. Kích thích động cơ học tập (Engage)
- GV tổ chức trò chơi: cho HS thi nhịn thở. Mỗi tổ cử 1 đại diện lên thi. Giao cho 1 bạn trong lớp bấm thời gian xem ai nhịn thở được lâu hơn. Sau kết thúc cuộc thi, GV thông báo cho HS biết thông tin con người có thể nhịn ăn, nhịn uống trong vòng vài ngày nhưng không thể nhịn thở trong vài phút”. Điều đó cho thấy việc hít thở là rất quan trọng, nó giúp chúng ta duy trì sự sống và đóng một vai trò rất quan
1 [1.1] Phát hiện đề xuất vấn đề [1.2] Đặt câu hỏi cho vấn đề tìm tòi, khám phá
trọng trong sự sống không những của con người và cả các sinh vật khác trên Trái Đất. Vậy chúng ta hít thở “cái” gì? Và “Ai” là người đã tìm ra “cái” (nguyên tố hóa học) quan trọng đó.
GV có thể giới thiệu ngắn gọn câu chuyện ai là người tìm ra nguyên tố hóa học oxi?
GV đặt vấn đề: Câu chuyện trên đề cập đến nguyên tố nào? Một câu hỏi em mong muốn tìm hiểu là gì?
HS trả lời: Nguyên tố hóa học đó là oxy.
Câu hỏi: Mong muốn tìm hiểu về nguyên tố hóa học oxy? Tại sao khi hít thở ta cần oxy? Nếu ô nhiễm môi trường thì ảnh hưởng gì đến sức khoẻ của con người?
Hoạt động 2 Khám phá – Giải thích (Explore – Explain)
2. [2.1] Phân tích xác định mối liên hệ có liên quan
Nội dung: A. OXI
2.1 Tìm hiểu về vị trí, cấu tạo và tính chất vật lí oxi
HS đã được chuẩn bị ở nhà, gọi đại diện HS lên trình bày các câu hỏi 1;3 liên quan đến nguyên tố oxi, theo nhiệm vụ của phiếu học tập số 1. - GV cho HS quan sát bình đựng khí oxi đã điều chế sẵn hình ảnh thợ lặn và người bệnh sử dụng bình chứa oxi. Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: - Dựa vào đâu biết oxi nặng hơn không khí và ít tan trong nước?
- Hãy lấy thêm các ví dụ khác trong thực tế cuộc sống mà các em quan sát được chúng minh điều trên? (Bể cá cảnh phải lắp thêm máy thổi khí, các ao hồ nuôi tôm cá phải lắp thêm máy sục khí…)
- Tình huống thực tiễn: Bí mật bình dưỡng khí – Chúng ta hít thở không khí hàng ngày trong điều kiện thường của môi trường sống. Tuy nhiên, đối với người thợ lặn dưới biển sâu thì phải mang bình dưỡng khí. Người ta thấy rằng nếu hàm lượng oxi trong bình thấp hơn 10%
[2.2] Đưa ra được dự đoán và xây dựng giả thuyết
thì người lặn sẽ bất tỉnh. Còn nếu độ sâu 10 đến 15m mà thở bằng oxi tinh khiết thì sau 2-3h cũng sẽ bị co giật, bất tỉnh. Vậy thành phần khí trong bình dưỡng khí gồm những khí gì?
Tiếp tục thảo luận câu hỏi 4: Cấu hình electron của nguyên tố O ……. Công thức e, công thức cấu tạo của oxi:……….
Số oxi hoá có thể có của oxi trong hợp chất……….
Nhận xét đặc điểm về cấu hình e của oxi và cho biết khả năng nhận và nhường e của oxi để đạt cấu hình bền vững? Từ đó rút ra được tính chất hóa học gì của oxi?
2.2 Tìm hiểu tính chất hóa học của oxi
3 [3.1] Lập kế hoạch [3.2] Phân tích lựa chọn phương án thí nghiệm, tiến hành HS hoạt động theo nhóm:
- Dựa vào cấu hình electron và độ âm điện của oxi, yêu cầu HS hãy dự đoán tính chất hóa học của oxi?
- Đề xuất thí nghiệm chứng minh các dự đoán trên dựa vào dụng cụ hóa chất đã cho trong khay (hình ảnh minh họa các dụng cụ hóa chất có trong khay)
- Các nhóm HS tự khám phá thí nghiệm - GV giúp HS đặt vấn đề:
+ Oxi tác dụng được với những chất như thế nào? + Kết luận tính chất hóa học của oxi?
thí nghiệm [3.3] Mô tả hiện tượng thí nghiệm, giải thích [4.1] Trình bày kết quả [3.4] Rút ra kết luận
Đèn cồn Bình oxi tinh khiết
Diêm Nước cất Than (C) Dây kim loại Fe HS lập kế hoạch thí nghiệm theo mẫu phiếu thực hành
STT Tên TN Cách làm (vẽ hình cách tiến hành TN đơn giản hoặc mô tả ngắn gọn cách làm)
Mô tả hiện tượng và viết PTHH
(viết và xác định số oxi hoá, xác định hóa trị của nguyên tố oxi trog các hợp chất)
1 O2 tác dụng với Fe 2 O2 tác dụng với than (cacbon) 3 Cồn cháy trong
không khí (có oxi)
GV góp ý cách lựa chọn thí nghiệm như đã viết trong phiếu thực hành ở trên và cách làm thí nghiệm của HS, sau đó HS tiến hành TN; GV quan sát theo dõi giúp đỡ HS khi cần thiết.
HS trình bày kết quả thí nghiệm (mô tả hiện tượng TN quan sát được – giải thích – viết phương trình hoá học).
GV lưu ý vai trò của oxi trong các phản ứng luôn thể hiện tính chất oxi hóa.
GV yêu cầu HS rút ra kết luận về tính chất hoá học của oxi? HS đưa ra kết luận về tính chất hoá học của oxi:
+ Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động có tính chất oxi hóa mạnh.
+ Oxi tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt…) và các phi kim (trừ haologen).
+ Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
+ Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo) nguyên tố oxi có hóa trị -2. - Thông qua hoạt động này GV liên hệ thực tế tại sao các vật dụng bằng kim loại được bao phủ bởi một lớp sơn hoặc dầu mỡ?
Nội dung: B. OZON
2.4. Tìm hiểu về tính chất của ozon
GV tổ chức cho HS thảo luận câu hỏi 1, 2 liên quan đến nguyên tố ozon trong phiếu học tập số 1.
Câu 1. Ozon có những tính chất vật lí nào (màu sắc, mùi vị, nặng hay nhẹ hơn không khí…). Tính chất nào của ozon khác với oxi?
Câu 2. Oxi và ozon là 2 dạng thù hình của nhau. Nêu tính chất giống và khác nhau của 2 dạng thù hình này? Viết PTHH minh họa.
Hoạt động 3 Expand – Evaluate (Mở rộng – đánh giá) [4.2] Mở rộng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
2.3. Tìm hiểu cách điều chế và ứng dụng của oxi
- Cho HS quan sát sơ đồ điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, công nghiệp và một số hình ảnh ứng dụng của oxi. Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi:
- Trong phòng thí nghiệm những hợp chất như thế nào thì điều chế được oxi?
- GV bổ sung: Hiện nay tầng ozon đang bị phá hủy nghiêm trọng, một trong những nguyên nhân đó là do trong khí thải có chất làm lạnh CFC (là một hợp chất hữu cơ chứa cacbon, clo và flo). Tuy đã bị cấm nhưng hậu quả của nó còn để lại đến hàng trăm năm sau. GV yêu cầu HS nêu các biện pháp ngăn ngừa phá hủy tầng ozon?
Theo khám phá về giới hạn sinh tồn của con người, con người có thể nhịn thở 3 phút, nhịn uống 3 ngày và nhịn ăn 3 tuần. Vì vậy hô hấp là nhu cầu không thể thiếu của con người để duy trì sự sống. Mọi tế bào trong cơ thể đều cần cung cấp
đủ oxi. Nếu không có oxi thì tốc độ chuyển hóa tế bào giảm xuống và một số tế bào bắt đầu chết sau khoảng 30 s nếu không được cung cấp đủ oxi.
Hiện nay, người ta có thể sử dụng bình khí thở oxi trong y học và đời sống để cung cấp oxi cho người không có khả năng tự hô hấp hoặc làm việc trong môi trường thiếu oxi không khí, có khói, khí độc, khí gas …
Bình khí thở oxi
Hoạt động củng cố
- GV sử dụng sơ đồ tư duy để HS xây dựng tổng kết bài học - HS trả lời các câu hỏi sau:
Câu 1: Chất nào sau đây tác dụng được với oxi: Fe, Ag, CO, Cl2, S, Mg, C2H5OH.
Câu 2: Một hỗn hợp khí X gồm O2 và O3. Tỉ khối hơi của X đối với khí hidro bằng 18. Xác định thành phần % theo thể tích của hỗn hợp khí X?
Câu 3: Yêu cầu HS ghi Đ (đúng) hoặc S (sai) vào ô trống bên cạnh các
câu sau:
Đúng Sai
1. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm VIA là ns2np5
2. Ở nhiệt độ thường, O2 không oxi hóa được Ag, O3 oxi hóa được Ag.
3. Người ta điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách điện phân dung dịch NaOH
4. Ozon là chất khí, màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ -1120C
5. Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những chất giàu oxi như: KMnO4, KClO3.
V. Dặn dò
- Làm bài tập 4, 6/127, 128 SGK, học và soạn bài mới cho tiết sau. - Nhận xét tiết dạy.
VI. Rút kinh nghiệm, bổ sung
………